MD分析

1000帧取1帧
  • cpptraj
  • > parm native.prmtop
  • > trajin dry-align.xtc 1 10000000000 1000
  • > trajout check.pdb
  • > run
符号异常:
GLU 63:负电残基,EEL = +49,但TOTAL = -0.72(负值,负电残基对负电配体贡献有利)
量级异常的带正电残基(EEL绝对值远超正常):
ARG 51:TOTAL = -10.47,EEL = -102
ARG 176:TOTAL = -8.63,EEL = -82
LYS 143:TOTAL = -8.09,EEL = -79
ARG 52:TOTAL = -5.58,EEL = -76
LYS 26:TOTAL = -3.90,EEL = -86
量级异常的带负电残基(EEL正值过大):
ASP 162:TOTAL = +2.50,EEL = +73(直接与磷酸相邻,负负排斥)
ASP 141:TOTAL = +3.23,EEL = +74
远端残基EEL异常(离口袋很远但EEL仍有十几个kcal/mol):
*GLU 288、GLU 289、SER 291:EEL各约+13-14
最异常是GLU63,其次是ASP162和ASP141直接与配体磷酸排斥,以及所有远端GLU/ASP残基的长程静电响应。
静电(EEL)异常的残基:
正常规律是带正电残基EEL为负,带负电残基EEL为正。以下残基量级异常大(说明感受到配体-4电场的强烈影响):
带负电残基EEL正值异常大(>20 kcal/mol): GLU9(+20)、GLU21(+37)、GLU41(+25)、GLU59(+47)、GLU63(+49)、GLU68(+24)、GLU81(+24)、GLU84(+27)、GLU88(+32)、GLU100(+42)、GLU108(+24)、GLU111(+20)、GLU115(+20)、GLU127(+22)、GLU174(+28)、GLU177(+42)、GLU183(+40)、GLU188(+28)、GLU221(+25)、GLU225(+24)、GLU239(+17)、GLU240(+18)、GLU262(+20)、GLU268(+20)、ASP55(+34)、ASP141(+74)、ASP157(+25)、ASP162(+73)、ASP193(+25)、ASP200(+34)、ASP222(+28)、ASP236(+21)、ASP251(+18)、ASP280(+19)、SER291(+13)、GLU288(+14)、GLU289(+14)
溶剂化(EGB/Polar Solvation)异常的残基:
正常规律是EGB和EEL方向相反(相互补偿),以下残基EGB补偿不完全,导致TOTAL符号异常:
GLU63:EEL=+49,EGB=-49.7,TOTAL=-0.72(负电残基最终贡献为有利,符号完全反常)
ASP200:EEL=+34,EGB=-34.1,TOTAL=-0.092(同样符号反常)
LYS45:EEL=-58,EGB=+61,TOTAL=+1.37(正电残基最终贡献为不利,符号反常)
最核心的异常:
GLU63和LYS45的TOTAL符号与其电荷性质完全相反,"符号不对"的典型——负电残基GLU63对负电配体贡献有利(-0.72),正电残基LYS45对负电配体贡献不利(+1.37),这两个在结构里的位置最值得去看。
是不是:这个配体(-4电荷)配体电场太强,影响到了全蛋白所有负电残基,远端GLU/ASP(GLU9、GLU21、GLU84、GLU88……)也都感受到强烈排斥,贡献了大量正EEL,把口袋内正电残基的吸引完全抵消甚至反超 → EEL差值为正(异常)
蛋白整体带负电(激酶表面GLU/ASP多于ARG/LYS),配体-4的强电场把这个不平衡放大了,导致整体静电排斥大于吸引,EEL为正。
负电残基EEL排斥总和 = +1128.58 kcal/mol
正电残基EEL吸引总和 = -1004.74 kcal/mol
EEL为正由三个因素共同造成:
第一(最主要):远端负电残基长程效应 +694.60 口袋外31个GLU/ASP感受到配体-4电场,贡献巨大排斥,GB无法屏蔽。
第二:配体自身内部静电 +91.19 三个磷酸基团之间的分子内负负排斥。
第三:口袋内负电残基局部排斥 +433.99 ASP141、ASP162等直接与磷酸相邻的真实排斥。
抵消排斥的:
口袋内正电残基 -724.58(最主要的吸引)
口袋外正电残基 -280.15
中性残基 -32.65